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出版者:

作者:颜景平 编

出品人:

页数:385

译者:

出版时间:1991-10

价格:26.30元

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isbn号码:9787304006419

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• 机械制造
• 机械工程
• 基础知识
• 制造工艺
• 机械原理
• 机械设计
• 工业工程
• 金属材料
• 数控技术
• 工程技术

《现代焊接技术与应用》 内容概述 本书旨在全面系统地介绍现代焊接技术的发展现状、基本原理、工艺方法、设备选型以及在各个工业领域的广泛应用。全书共分为十章，内容涵盖了焊接的物理化学基础、弧焊、电阻焊、固态连接、特种焊接技术、焊接材料、焊接变形与控制、焊接质量检测与评价、以及焊接自动化与智能化等关键领域。本书力求理论与实践相结合，既有深入的原理阐述，又有详实的工艺细节和丰富的工程实例，旨在为读者提供一个全面、深入的焊接技术知识体系。 第一章 焊接的物理化学基础 本章首先回顾了焊接的定义和分类，并从原子和分子层面深入剖析了金属的原子结构和化学键合，为理解焊接过程中的原子扩散、冶金反应等奠定理论基础。随后，详细阐述了金属的熔化和凝固过程，包括相变、晶体生长、形成合金以及固溶强化、沉淀强化等热力学和动力学原理。接着，重点介绍了焊接过程中涉及的各种物理现象，如热传导、热辐射、对流等，以及热源的能量分布和传热特性。最后，深入探讨了焊接过程中的冶金反应，包括氧化、还原、氮化、脱氧等，以及焊缝金属的形成和净化机制。 第二章 电弧焊技术 电弧焊作为最主要的焊接方法之一，在本章得到详尽的介绍。首先，对电弧的产生、电弧的物理特性（如电弧柱的温度分布、电离度、电弧压力等）进行了深入分析。接着，详细介绍了多种主流的电弧焊工艺，包括： 手工电弧焊（SMAW）： 讲解焊条的成分、药皮的作用、电弧的稳定性控制、焊缝成形的影响因素，以及在不同位置（平焊、立焊、仰焊、横焊）的焊接技巧。 钨极氩弧焊（TIG/GTAW）： 阐述了惰性气体保护的作用、钨极的种类和磨削方法、填丝技巧、电弧的集中性和稳定控制，以及其在薄板、不锈钢、铝合金等材料焊接中的优势。 熔化极气体保护焊（MIG/MAG/GMAW）： 详细介绍了保护气体（CO2、Ar、混合气体）的选择原则、焊丝的规格和成分、过渡形式（短路过渡、喷射过渡、钉状过渡、脉冲过渡）的特点及其对焊缝成形和性能的影响，以及在厚板、大批量生产中的应用。 埋弧焊（SAW）： 讲解焊剂的作用（电弧屏蔽、合金化、清除杂质）、焊剂的种类、焊丝的选择、焊接速度和电流对焊缝质量的影响，以及其在大厚度结构、管线钢等焊接中的高效性。 脉冲电弧焊： 介绍了脉冲电流的产生原理、脉冲参数（峰值电流、基值电流、脉冲宽度、重复频率）对电弧稳定性和焊缝成形的影响，以及其在精密焊接、薄板焊接中的应用。 第三章 电阻焊技术 电阻焊是一类利用电流通过工件接触电阻产生的热量进行焊接的方法。本章对其原理、设备和应用进行了阐述： 点焊： 详细介绍了电极的材料、形状、压力、电流和焊接时间的控制，以及其在汽车车身、家用电器等薄板搭接焊接中的广泛应用。 缝焊： 讲解滚轮电极的工作原理、焊缝的搭接方式、焊接速度、电流和压力对焊缝连续性和气密性的影响，以及其在油箱、散热器等连续焊缝制造中的应用。 凸焊： 介绍了工件上预制凸台的作用，以及其在螺母、支架等零件与板件的连接中的高效性。 对焊： 包括电阻对焊和闪光对焊，讲解其原理、设备特点、在钢筋、棒材、管材端部连接中的应用。 第四章 固态连接技术 除了熔化焊接，一些在固态下进行的连接方法也至关重要。本章介绍了： 锻焊： 讲解加热、加压、除氧化层的工艺过程，以及其在复杂形状零件连接中的应用。 冷焊： 介绍了在室温下通过塑性变形实现金属原子间键合的原理，以及其在薄板、软金属材料连接中的应用。 摩擦焊： 详细阐述了旋转摩擦焊和搅拌摩擦焊的原理，介绍了摩擦参数（转速、压力、摩擦时间）对连接质量的影响，以及其在异种金属连接、管件连接等方面的优势。 超声波焊： 讲解超声波振动产生的能量驱动工件表面发生相对滑动，通过摩擦和塑性变形实现连接的原理，以及其在塑料、薄金属件、电子元件连接中的应用。 第五章 特种焊接技术 本章介绍了一些在特定领域具有特殊优势的焊接技术： 激光焊接： 详细阐述了激光的产生原理、不同类型的激光器（CO2激光、Nd:YAG激光、光纤激光）的特点，以及激光束能量集中、功率密度高、焊接速度快、热影响区小等优点。重点介绍了激光焊接的工艺参数（功率、速度、焦点位置、保护气体）控制，以及在汽车、航空航天、电子等领域的广泛应用。 电子束焊接： 介绍了电子束的产生、加速和聚焦原理，以及其在高真空度下进行的特点。重点阐述了电子束焊接深窄焊缝的能力、低变形量、高纯净度等优势，以及在航空发动机、核反应堆等高端领域的应用。 等离子弧焊： 介绍了等离子弧的产生机理，以及其比普通电弧更高的温度和更强的集中性。重点阐述了等离子弧焊在薄板切割、精密焊接中的应用。 钎焊与硬钎焊： 详细介绍了钎料的选择原则（熔点、润湿性、强度、电化学性能），钎剂的作用，钎焊与硬钎焊的区别，以及其在电子元件、管道、航空发动机叶片等连接中的应用。 第六章 焊接材料 焊接材料是保证焊缝质量的关键因素。本章深入探讨了： 焊丝： 介绍了不同类型的焊丝（碳钢、不锈钢、铝合金、铜合金、镍合金等）的化学成分、力学性能、表面处理，以及其与母材的匹配原则。 焊剂： 详细介绍了焊剂的组成（造渣剂、脱氧剂、合金化剂、电弧稳定剂等）、分类（酸性、碱性、中性）、作用机理（屏蔽、净化、合金化、润滑），以及其对焊缝性能的影响。 保护气体： 阐述了惰性气体（Ar、He）和活泼气体（CO2、O2）的作用，以及不同保护气体组合对电弧特性、熔滴过渡和焊缝性能的影响。 第七章 焊接变形与控制 焊接过程中产生的热应力是引起变形的主要原因。本章详细讲解了： 焊接变形的机理： 深入分析了加热、冷却过程中的热膨胀、收缩以及组织转变引起的体积变化所产生的应力。 变形的类型： 介绍了角变形、翘曲变形、纵缩、横缩等主要变形形式。 变形的预测与计算： 简要介绍了有限元分析等数值模拟方法。 变形的控制方法： 重点介绍了在设计、工艺、装配等各环节的预防和控制措施，包括： 结构设计： 采用对称结构、增加加强筋、合理布置焊缝等。 工艺措施： 采用合理的焊接顺序、分层分条焊、预留伸缩缝、反变形、跳焊等。 装夹与定位： 使用刚性夹具、定位装置等。 热处理： 焊后热处理消除应力。 第八章 焊接质量检测与评价 保证焊接质量是焊接工程的核心。本章详细介绍了各种检测方法： 无损检测（NDT）： 外观检查： 焊缝表面缺陷（气孔、裂纹、咬边、未焊透、焊瘤等）的识别。 磁粉检测（MT）： 适用于铁磁性材料表面和近表面缺陷的检测。 渗透检测（PT）： 适用于非磁性材料表面缺陷的检测。 射线检测（RT）： X射线和γ射线探伤，检测焊缝内部的体积缺陷（气孔、夹渣、未焊透等）。 超声波检测（UT）： 检测焊缝内部的体积缺陷和层状缺陷。 涡流检测（ET）： 检测表面和近表面缺陷，也可用于材料性质的分析。 有损检测（DT）： 力学性能试验： 拉伸试验、弯曲试验、冲击试验、硬度试验等，评价焊缝的强度、塑性、韧性。 金相检查： 观察焊缝金属和热影响区的显微组织，评价其晶粒度、相组成、夹杂物等。 断口检查： 分析断口形貌，判断断裂原因。 焊接缺陷的成因分析与预防。 第九章 焊接自动化与智能化 随着工业4.0的发展，焊接自动化和智能化已成为趋势。本章介绍了： 焊接机器人： 介绍了机器人手臂的结构、示教编程、离线编程，以及其在弧焊、点焊、激光焊等领域的应用。 自动化焊接设备： 包括自动焊机、焊缝跟踪系统、自动送丝系统等。 焊接过程的传感器技术： 如视觉传感器、激光传感器、力传感器等，用于实时监控和反馈控制。 焊接专家系统与人工智能： 介绍了如何利用AI技术优化焊接工艺参数、预测焊缝质量、辅助缺陷诊断。 数字化焊缝管理与追溯。 第十章 焊接在主要工业领域的应用 本章将前面章节介绍的焊接技术与实际工程应用相结合，展示焊接技术的重要性： 汽车制造： 点焊、弧焊、激光焊在车身、底盘、发动机部件中的应用。 航空航天： 电子束焊、激光焊、TIG焊在高强度合金、钛合金、难熔金属部件制造中的应用。 船舶制造： 埋弧焊、MAG焊在船体结构、大型钢板焊接中的应用。 压力容器与管道： SMAW、SAW、GTAW在锅炉、储罐、化工管道等制造中的应用。 桥梁与建筑结构： SMAW、SAW在大型钢结构连接中的应用。 电子电器： TIG焊、激光焊、超声波焊在精密元器件、PCB板焊接中的应用。 能源工业： 焊接在核电站、石油天然气管道、风力发电叶片中的应用。 本书适合从事机械制造、焊接工程、材料科学、工业设计等领域的工程师、技术人员、科研人员以及相关专业的学生阅读。通过学习本书，读者将能够掌握现代焊接技术的基本原理和先进工艺，理解焊接过程的复杂性，并能有效地解决实际工程中的焊接问题，提升产品质量和制造效率。

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这本书的封面设计简直是工业美学的典范，那种深沉的墨绿色调，配上烫金的立体字体，拿在手里就感觉沉甸甸的，充满了专业和权威感。我原本以为这种技术类的书籍会枯燥乏味，充斥着密密麻麻的公式和晦涩难懂的理论，但翻开目录才发现，它的编排逻辑非常清晰。作者显然花了大量心思去构建一个由浅入深的知识体系。第一章对材料科学的宏观介绍，没有直接跳入复杂的晶格结构分析，而是从我们日常生活中常见的金属制品谈起，循循善诱，让人很容易产生代入感。接着进入到成形工艺部分，图片和实物照片的比例拿捏得恰到好处，尤其是那些关于锻造和冲压过程的剖面图，简直是艺术品。我花了整整一个下午，仅仅是盯着那些复杂模具的结构图看，就领悟到了很多书本上用文字描述难以穷尽的力学原理。这本书更像是一部详尽的工艺流程手册，而不是冰冷的教科书，它成功地架起了理论与实际操作之间的桥梁，让初学者也能感受到机械制造的魅力所在。

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初次接触机械制造领域时，最大的困扰就是术语的堆砌和概念的交叉混淆。市面上很多教材恨不得把所有知识点都塞进一本书里，结果读起来就像在啃一块难以消化的硬骨头。然而，这本《机械制造基础》的叙述方式却透露着一种罕见的耐心和对读者体验的尊重。它没有急于展示高深的解析几何，而是将重点放在了“为什么”和“怎么做”上。比如在讲解切削参数优化时，它没有直接抛出一个复杂的优化模型，而是先用一个非常直观的案例——加工一个精密轴承套——来展示不同的切削速度、进给量和背吃刀量如何影响最终的表面粗糙度和刀具寿命。这种“案例驱动”的学习方式，极大地激发了我的探索欲。我发现自己不再是被动地接受知识，而是在跟随作者的引导，亲自去“设计”一个加工方案。书中的大量图表和流程图，配色清爽，信息密度适中，读完一遍后，重要的概念框架已经清晰地烙印在了脑子里，完全不需要反复翻阅才能回忆起来。

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坦白说，我不是机械设计科班出身，最初是抱着“了解一下”的心态开始阅读的，对数学公式有一种本能的抗拒。因此，我对那些过于偏重数理推导的内容往往望而却步。然而，这本教材的作者显然深谙“非专业读者”的心理。它巧妙地处理了理论的深度与可读性之间的矛盾。例如，在介绍有限元分析（FEA）的基础概念时，它首先用一个宏观的比喻——将一个复杂的物体想象成无数个相互连接的小弹簧——来解释离散化的思想，而不是直接上刚度矩阵方程。虽然最终还是会涉及到矩阵运算，但由于前期建立了扎实的直观理解，那些复杂的数学表达不再是冰冷的符号，而是有实际物理意义的工具。这种循序渐进、注重直觉培养的教学方法，让一个工程背景相对薄弱的读者也能信心满满地啃下来，从中获益匪浅。

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这本书的排版设计简直是工程美学的体现，几乎可以当作一本精美的技术画册来收藏。装帧质量一流，纸张厚实，即使用荧光笔做了大量标记也不会洇墨。最让我赞叹的是插图的质量。在讲解精密磨削和珩磨工艺时，那些微观的表面形貌图，清晰度高得惊人，能清楚分辨出研磨颗粒留下的痕迹和材料的微裂纹。这对于我们理解加工缺陷的成因至关重要。很多其他书籍中的示意图只是简单的线条勾勒，而这里的每一张图似乎都经过了专业的审校，确保了其几何精度和结构准确性。阅读体验的提升，直接转化为了学习效率的提高。当我需要回顾某个特定工序的细节时，只需一眼就能在脑海中重现书中对应的复杂三维视图，这极大地降低了知识检索的认知负荷，让人感觉自己手里拿着的不是一本普通的学习资料，而是一套精心制作的、可供反复研究的工程档案。

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这本书在现代制造技术的前沿捕捉上做得尤为出色，它绝非那种墨守成规的旧版教材。我惊喜地发现，它在传统工种的基础上，竟然加入了关于增材制造（3D打印）的深入章节。这不是那种敷衍了事的几页介绍，而是详尽地探讨了不同打印材料的特性、打印层与层之间的粘结强度问题，以及增材制造在复杂结构件（比如航空发动机叶片）中的应用潜力。更难得的是，作者没有把这些新工艺描绘成“万能钥匙”，而是非常审慎地指出了它们在精度、成本和批量生产方面的现有局限性。这种辩证的分析态度，使得整本书的立意非常高远，它不仅教你如何做好今天的活，更让你思考明天的制造会是什么样子。对于身处快速迭代的技术行业，这种前瞻性视角是无可替代的宝贵财富。

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